Exposiciones y riesgos - I

Se han efectuado mediciones de la exposición a las partículas de hidrocarburos aromáticos polinucleares (PAH) en diferentes ambientes. La mayoría de los PAH detectados estaban compuestos de derivados de naftaleno, que no se encuentran entre los compuestos de cuatro a seis anillos, que son los que ofrecen una mayor probabilidad de riesgo carcinógeno significativo. 

En las unidades de procesado de asfalto de las refinerías, los niveles PAH respirables variaron desde cantidades no detectables hasta 40 mg/m3. En el proceso de llenado de bidones, las muestras tomadas en la zona al cabo de 4 horas de inspiración variaron desde 1,0 mg/m3 con viento contrario hasta 5,3 mg/m3 con viento favorable. En las plantas de hormigón asfáltico, las exposiciones a compuestos orgánicos solubles en benceno oscilaron entre 0,2 y 5,4 mg/m3. Durante los trabajos de pavimentación, las exposiciones a PAH inhalable variaron desde menos de 0,1 mg/m3 a 2,7 mg/m3. 

También se pueden producir exposiciones dignas de consideración entre los trabajadores, durante la fabricación y colocación de los materiales asfálticos para cubiertas. Existe escasa información referente a exposiciones a los humos de asfalto en otras situaciones industriales o durante la aplicación o utilización de los productos asfálticos. El manejo del asfalto caliente puede causar graves quemaduras, debido a que es pegajoso y no se quita fácilmente de la piel. La principal preocupación, desde el punto de vista toxicológico industrial, es la irritación de la piel y de los ojos por los humos del asfalto caliente. 

Estos humos pueden causar dermatitis y lesiones parecidas al acné, así como queratosis ligera en caso de exposiciones repetidas y prolongadas. Los humos amarillo- verdosos desprendidos por el asfalto al hervir también pueden causar fotosensibilización y melanosis. Aunque todos los materiales asfálticos son aptos para la combustión si se calientan suficientemente, los cementos asfálticos y los asfaltos oxidados no arderán normalmente, a menos que su temperatura se eleve unos 260 °C. 

La inflamabilidad de los asfaltos líquidos depende de la volatilidad y cantidad de petróleo disolvente añadido al material de base. Por ello, los asfaltos líquidos de curado rápido presentan el mayor riesgo de incendio, que disminuye progresivamente con los tipos de curado medio y bajo. A causa de su insolubilidad en medios acuosos y del alto peso molecular de sus componentes, el asfalto tiene un nivel de toxicidad bajo.

ASFALTO

Los asfaltos generalmente pueden definirse como complejas mezclas de componentes químicos de alto peso molecular, predominantemente asfaltenos, hidrocarburos cíclicos (aromáticos o nafténicos) y una cantidad menor de componentes saturados de baja reactividad química. La composición química de los asfaltos depende tanto del petróleo crudo original como del proceso utilizado durante el refino. Los asfaltos derivan predominantemente de los petróleos crudos, especialmente del petróleo crudo de residuo más pesado. El asfalto también se puede encontrar en depósitos naturales, donde es habitualmente el residuo resultante de la evaporación y oxidación del petróleo líquido. Tales depósitos se encuentran en California, China, la Federación Rusa, Suiza, Trinidad y Tobago y Venezuela. A temperatura ambiente, los asfaltos no son volátiles y cuando se calientan se ablandan gradualmente. El asfalto no debe confundirse con el alquitrán, que es física y químicamente diferente.

Los asfaltos tienen una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la pavimentación de calles, carreteras y aeropuertos, materiales para cubiertas, impermeabilización y aislamiento, revestimiento de canales y depósitos de riego; y también el revestimiento de presas y diques. El asfalto constituye también un valioso ingrediente de algunas pinturas y barnices. Se estima que la producción anual de asfalto supera actualmente en todo el mundo los 60 millones de toneladas, de las que más del 80 % se emplean para las necesidades de construcción y mantenimiento y más del 15 % para material de cubiertas. 

Las mezclas asfálticas para la construcción de carreteras se preparan calentando y secando mezclas de árido machacado clasificado (calizo o granítico), arena y material de relleno en primer lugar y, a continuación, mezclándolas con un betún de penetración, denominado en Estados Unidos asfalto de destilación directa. Este proceso se ejecuta en caliente. El asfalto también se calienta mediante llama de propano para su aplicación a una calzada.

Formación

A la vista de la creciente mecanización y del empleo de gran utilidad de tipos de máquinas, instalaciones y sustancias, adquiere cada vez mayor importancia la formación a fondo de quienes manejan el equipo en particular y de todo el personal de obra en general. Si se quiere disminuir el número de accidentes en las obras de construcción, los trabajadores o ayudantes inexpertos sólo deberán utilizarse en casos excepcionales.

Montaje de elementos prefabricados

En la propia factoría deberá utilizarse un equipo especial de elevación, de forma que los elementos puedan moverse y manipularse con seguridad y sin producir ningún tipo de lesión a los trabajadores. Los pernos de anclaje embutidos en el hormigón facilitan el trabajo no sólo en la factoría, sino también en el lugar de montaje. 

Los elementos grandes deberán levantarse con ayuda de separadores y eslingas de cable cortas, para evitar que se doblen los pernos de anclaje a causa de cargas oblicuas. Si se aplica a los pernos una carga oblicua, el hormigón podrá desconcharse y los pernos se soltarán. La utilización de un aparejo de elevación inadecuado ha sido causa de graves accidentes como consecuencia de la caída de elementos de hormigón. Para el transporte por carretera de elementos prefabricados tendrán que utilizarse vehículos adecuados. Las piezas prefabricadas tendrán que asegurarse mediante soportes adecuados para que no se pueda producir su vuelco o deslizamiento; por ejemplo, en caso de que el conductor tenga que hacer un frenazo brusco. Las indicaciones del peso expuestas de modo bien visible sobre los elementos facilitarán la tarea al operario de la grúa durante su carga, descarga y montaje en obra. El equipo de elevación en obra deberá elegirse y manejarse de forma adecuada. 

Todas las vías de circulación deberán mantenerse en buenas condiciones para evitar el vuelco de los vehículos cargados en sus desplazamientos. Para el montaje de las piezas deberán erigirse plataformas de trabajo que protejan al personal de caídas desde las alturas. Antes de recurrir a los equipos de protección individual (EPI) deberán considerarse todos los medios posibles de protección colectiva, tales como andamios, redes de seguridad y grúas de pórtico móviles instaladas antes de la terminación del edificio. Por supuesto, es posible equipar a los trabajadores con cinturones de seguridad y cuerdas salvavidas, pero la experiencia ha demostrado que hay trabajadores que sólo utilizan este equipo cuando se les obliga a ello bajo una constante vigilancia. 

Las cuerdas salvavidas resultan, sin duda, un estorbo al efectuar ciertos trabajos, y algunos trabajadores se precian de ser capaces de trabajar a grandes alturas sin ninguna protección. Antes de comenzar el proyecto de una construcción prefabricada, el arquitecto, el fabricante de los elementos prefabricados y el contratista deberán reunirse para discutir y estudiar la ejecución y la seguridad de todas las operaciones. Si se conocen de antemano las modalidades de manipulación y elevación que habrá disponibles en la obra, los elementos de hormigón podrán ir provistos, desde la propia fábrica, de elementos de sujeción para barandillas y rodapiés. Los elementos de forjado, por ejemplo, podrán venir equipados con barandillas y rodapiés prefabricados, fácilmente fijados en fábrica en sus bordes de fachada, antes de ser izados hasta su emplazamiento. Los elementos de pared correspondientes a esa losa de forjado podrán montarse con seguridad, porque los trabajadores estarán protegidos por las barandillas. Para el montaje de ciertas estructuras industriales altas, las plataformas de trabajo móviles se elevan hasta su sitio por medio de grúas y se cuelgan de pernos de suspensión empotrados en la propia estructura. En tales casos puede ser más seguro trasladar a los trabajadores hasta la plataforma por medio de una grúa (que deberá tener unas características de alta seguridad y que deberá ser manejada por un operario cualificado), que utilizar andamios o escaleras improvisados. 

Durante el postensado de los elementos de hormigón deberá prestarse atención al diseño de los cuellos para el postensado, los cuales deberán permitir aplicar, hacer funcionar y quitar los gatos de tesado, sin ningún riesgo para el personal. Para los trabajos de postensado, bajo los tableros de puentes o dentro de los elementos tipo cajón, deberán disponerse ganchos de suspensión para los gatos tensores o aberturas para el paso del cable de la grúa. Este tipo de trabajo requiere también disponer de plataformas de trabajo con barandillas, etc. El suelo de la plataforma deberá ser suficientemente bajo, para poder dejar un amplio espacio de trabajo y permitir un manejo seguro del gato. No deberá permitirse el paso de personas por detrás del gato tensor debido a los graves accidentes que se podrían producir por la gran cantidad de energía liberada en caso de rotura de un elemento de anclaje o de un tendón de acero. Los trabajadores también deberán evitar situarse delante de las placas de anclaje hasta que la lechada inyectada a presión dentro de las vainas de los tendones no haya fraguado. 

Dado que la bomba de lechada está conectada al gato por medio de tubos hidráulicos, durante el tensado, no se permitirá la permanencia de personas en la zona comprendida entre la bomba y el gato. También es muy importante una perfecta comunicación entre los operarios y de éstos con el supervisor.

Encofrados

Son comunes las caídas durante el montaje de los encofrados tradicionales formados por maderas escuadradas y tableros, debido a que, a menudo, se desprecian las necesarias barandillas y rodapiés para las plataformas de trabajo que se han de utilizar sólo durante cortos períodos de tiempo. Actualmente, para acelerar el montaje de los encofrados se utilizan estructuras de soporte de acero, pero en estos casos tampoco se instalan las barandillas y rodapiés de que están provistos, con el pretexto de que sólo se necesitan durante un tiempo muy corto. 

Los paneles para encofrados en madera contrachapada, cuyo empleo se extiende cada vez más, ofrecen la ventaja de montarse fácil y rápidamente. Sin embargo, después de varios usos, con frecuencia se utilizan de manera inadecuada como plataformas para andamios improvisados a toda prisa, y generalmente se olvida que las distancias entre los travesaños de apoyo deberían reducirse considerablemente en comparación con los tablones normales. 

Los accidentes producidos por rotura de paneles de encofrado utilizados de forma inadecuada como plataformas de andamio, siguen siendo bastante frecuentes. Cuando se utilicen elementos de encofrado prefabricados, deberán tenerse en mente dos riesgos fundamentales. Estos elementos se deben almacenar de modo que no puedan volcarse. Además, como no siempre es posible almacenar horizontalmente los elementos de encofrado, éstos deberán asegurarse por medio de puntales. Los elementos de encofrado equipados permanentemente con plataformas, barandillas y rodapiés facilitan su sujeción por eslingas al gancho de la grúa, además de su montaje y desmontaje sobre la estructura que se está construyendo. Estas plataformas constituyen un lugar de trabajo seguro para el personal y eliminan la necesidad de disponer de plataformas de trabajo para el vertido de hormigón. Para que el acceso a las plataformas sea más seguro podrán añadirse escaleras fijas. 

En particular, en caso de encofrados deslizantes o trepantes, deberán usarse andamios y plataformas de trabajo con barandillas y rodapiés permanentemente fijados a los elementos de encofrado. La experiencia muestra que prácticamente no se producen accidentes debidos a caídas cuando no se tienen que improvisar o montar rápidamente las plataformas de trabajo. Desgraciadamente, los elementos de encofrado equipados con barandilla no se pueden emplear en todas partes, y, en particular, en la construcción de edificios pequeños de tipo residencial. Al trasladar los elementos del encofrado desde el lugar de almacenamiento a la estructura, deberán utilizarse aparejos de izado, como eslingas y separadores, de tamaño y resistencia adecuados. 

Cuando el ángulo de las ramas de la eslinga sea demasiado grande, las piezas de encofrado deberán manejarse con ayuda de separadores. Los trabajadores que limpian los encofrados están expuestos a un riesgo para la salud que generalmente no se tiene en cuenta: el empleo de muelas portátiles para quitar los residuos de hormigón adheridos a la superficie del encofrado. Los análisis del polvo que se desprende durante este esmerilado han mostrado que contiene un alto porcentaje de partículas respirables y de sílice. Por tanto, deberán tomarse medidas para controlar el polvo (p. ej., muelas portátiles con dispositivos extractores acoplados a una unidad filtrante o un taller cerrado para la limpieza de tableros de encofrado con ventilación a base de extractores).

Manipulación y colocación del hormigón

La adecuada distribución de los puntos de trasvase de hormigón y el equipamiento de éstos con espejos y jaulas para recibir los cubos, evitan el peligro de lesionar a un obrero que, en caso contrario, debe extender el brazo para coger el cubo y guiarlo a su posición adecuada. Los silos de trasvase con elevación hidráulica deberán asegurarse de modo que no se pueda producir su caída súbita por rotura de una tubería. 

Cuando se tenga que colocar el hormigón en los encofrados por medio de cubos suspendidos del gancho de la grúa o por bombeo, se instalarán plataformas de trabajo equipadas con barandillas. Las personas que manejen las grúas deberán ser instruidas para este tipo de trabajo y deberán tener una visión normal. 

Cuando se trate de distancias largas, se tendrá que utilizar una comunicación telefónica bidireccional o a base de walkie-talkies. Cuando se empleen bombas de hormigón con tuberías y mástiles, deberá prestarse especial atención a la estabilidad de la instalación. Los camiones (mezcladores) con bombas de hormigón incorporadas deberán estar equipados con interruptores enclavados que impidan la puesta en marcha de dos operaciones simultáneamente. 

Los agitadores deberán estar protegidos de forma que el personal que los maneja no pueda entrar en contacto con las partes móviles. Las cestas para recoger la bola de goma que se lanza a presión por la tubería para su limpieza después del vertido de hormigón, se sustituyen hoy en día por dos codos dispuestos en direcciones opuestas. Estos codos absorben casi toda la presión que se necesita para empujar la bola a través de la tubería, y no sólo eliminan el efecto de latigazo en el extremo de la tubería, sino que además evitan que la bola salga disparada por el extremo de la misma. Al utilizar camiones agitadores en combinación con máquinas de hormigonado y equipos de elevación, deberá prestarse especial atención al tendido eléctrico. Las líneas eléctricas deberán aislarse o protegerse con armaduras en toda la zona de trabajo para excluir cualquier contacto accidental, a menos que puedan ser desplazadas. Es importante ponerse en contacto con la compañía eléctrica.

Mezcla del hormigón

Dado que el hormigón se mezcla casi siempre a máquina, deberá prestarse atención especial al diseño y disposición de los mandos eléctricos y de las tolvas de carga de las hormigoneras. En particular, al limpiar las hormigoneras puede ocurrir que se accione inadvertidamente un interruptor, poniendo en marcha el tambor o la tolva y causando lesiones al trabajador correspondiente. Por tanto, los interruptores deberán estar protegidos y dispuestos de tal manera que no exista posibilidad de error. Si fuera necesario, deberán estar enclavados o dispondrán de cerradura. Las cucharas de carga deberán estar exentas de zonas peligrosas para el operario de la hormigonera y para los trabajadores que se muevan por zonas de paso próximas. También habrá que asegurarse de que los operarios que limpien los fosos bajo la cuchara de la tolva de carga no se lesionen debido a un descenso accidental de la cuchara. 

Los silos para áridos, en especial los de arena, encierran peligros de accidentes mortales. Por ejemplo, los trabajadores que entran en un silo sin una persona que les ayude y sin cinturón de seguridad y cuerda salvavidas pueden caer y quedarse enterrados en el material suelto. Por tanto, los silos deberán estar equipados con vibradores y plataformas desde las cuales se pueda empujar la arena adherida, y deberán colocarse los correspondientes avisos de precaución. No deberá permitirse la entrada de nadie dentro del silo sin estar acompañado de otra persona que le ayude.

Prevención de accidentes

La mecanización y racionalización han eliminado muchos de los riesgos tradicionales en las obras de construcción, pero también han creado nuevos peligros. Así, las muertes debidas a caídas de altura han disminuido considerablemente gracias al uso de carros de encofrado, estructuras de soporte de encofrados para la construcción de puentes y otras técnicas. Esto es debido al hecho de que las plataformas de trabajo y las pasarelas con sus barandillas se montan una sola vez y se trasladan junto con el carro de encofrado mientras que en el sistema tradicional de encofrados a menudo se da poca importancia a las barandillas de protección. Por otra parte, los riesgos mecánicos aumentan y los eléctricos son particularmente graves en ambientes húmedos. Los riesgos de salud son debidos al propio cemento, a los aditivos para su fraguado o impermeabilización y a los lubricantes empleados para los encofrados. 

A continuación se comentan algunas medidas de prevención importantes que se han de tomar en distintas operaciones.

Estudios de casos: Prevención de las dermatosis profesionales entre los trabajadores expuestos al polvo de cemento.

La forma más corriente de dermatosis profesional que se da entre los trabajadores de la construcción está causada por la exposición al cemento. Según el país, del 5 al 15 % de los trabajadores de la construcción —la mayoría de ellos, albañiles— contraen algún tipo de dermatosis a lo largo de su vida laboral. La exposición al cemento origina dos tipos de dermatosis: (1) dermatitis crónica por contacto, que consiste en una irritación local de la piel expuesta al cemento húmedo; y (2) dermatitis alérgica por contacto, que es una reacción cutánea alérgica generalizada producida por la exposición a la adición de cromo hidrosoluble que se encuentra en la mayoría de los cementos. Un kilogramo de polvo normal de cemento contiene de 5 a 10 mg de cromo hidrosoluble. 

El cromo tiene su origen en la materia prima y en el proceso de producción (principalmente de las estructuras de acero empleadas en el proceso). La dermatitis alérgica por contacto es crónica e induce fatiga. Si no se trata adecuadamente, puede llegar a reducir la productividad del trabajador y, en muchos casos, puede ser la causa de su jubilación prematura. En los decenios de 1960 y 1970, la dermatitis causada por el cemento fue la causa más comúnmente reseñada de jubilación prematura entre los trabajadores de la construcción en los países escandinavos. Por esta razón, se acometieron procedimientos técnicos e higiénicos para evitar la dermatitis por el cemento. En 1979, científicos daneses sugirieron que la reducción del cromo hexavalente hidrosoluble a cromo trivalente insoluble mediante la adición de sulfato ferroso durante la fabricación podría evitar la dermatosis producida por el cromo (Fregert, Gruvberger y Sandahl 1979). En 1983, Dinamarca aprobó una legislación que exigía el uso de cemento con menores niveles de cromo hexavalente. 

A principios de 1987, le siguió Finlandia con una medida legislativa similar y, en 1989 y 1993, respectivamente, Suecia y Alemania adoptaron decisiones administrativas análogas. En estos cuatro países se determinó que el contenido aceptado de cromo hidrosoluble en agua fuera inferior a 2 mg/kg. Antes de la decisión finlandesa en 1987, el Consejo de Protección de los Trabajadores quiso evaluar la frecuencia de la dermatitis crónica en Finlandia. El Consejo solicitó del Instituto Finlandés de Salud en el Trabajo el control de la incidencia de dermatosis profesional entre los trabajadores de la construcción, para evaluar la efectividad de la adición de sulfato ferroso al cemento para evitar la dermatitis producida por el cromo. El Instituto se basó para ello en los datos del Registro finlandés de enfermedades laborales desde 1978 hasta finales de 1992. Los resultados indicaron que la dermatitis en las manos inducida por el cromo había desaparecido prácticamente entre los trabajadores de la construcción, mientras que la incidencia de dermatitis por contacto tóxico había permanecido invariable durante el período estudiado (Roto y otros 1996). 

En Dinamarca sólo se detectó un caso de sensibilización a los cromatos a causa del cemento en un total de 4.511 pruebas realizadas entre 1989 y 1994 con los pacientes de un hospital dermatológico; de ellos, 34 eran trabajadores de la construcción. El número de casos positivos de exposición al cromato entre los trabajadores de la construcción esperado era de 10 entre cada 34 sujetos (Zachariae, Agner y Menn J1996). Cada vez parece más claro que la adición de sulfato ferroso al cemento evita la sensibilización al cromato entre los trabajadores de la construcción. Además, nada indica que la adición de sulfato ferroso al cemento comporte efectos negativos para la salud de los trabajadores expuestos. El proceso es viable desde el punto de vista económico y las propiedades del cemento no se alteran. Se ha calculado que la adición de sulfato ferroso al cemento encarece los costes de producción a razón de 1 dólar estadounidense por tonelada. 

El efecto reductor del sulfato ferroso dura 6 meses; el producto debe mantenerse seco porque la humedad neutraliza su efecto. La adición de sulfato ferroso al cemento no cambia su alcalinidad. Por tanto, los trabajadores deben usar una protección adecuada para la piel. En cualquier circunstancia, los trabajadores de la construcción deben evitar el contacto del cemento húmedo con la piel desnuda. Esta precaución es particularmente importante al iniciarse la producción del cemento, cuando los pequeños ajustes de los elementos moldeados se hacen manualmente.

Armaduras de refuerzo

Generalmente las armaduras de refuerzo se entregan en obra cortadas y dobladas de acuerdo con los planos y listas de despiece. Las armaduras de refuerzo se unen unas con otras mediante atado o soldadura, formando jaulas o enrejados, que se colocan en los encofrados antes de verter el hormigón, en caso de prefabricar los elementos de hormigón en obra o en la factoría.

Elementos prefabricados

Las técnicas de construcción de los grandes edificios residenciales, puentes y túneles se han racionalizado aún más a base de prefabricar elementos tales como losas para suelos, muros, vigas de puente, etc., en una factoría especial de elementos de hormigón o a pie de obra. Los elementos prefabricados, que después se montan en la obra, eliminan el montaje, traslado y desmontaje de encofrados y andamios muy complicados, y se evita una gran cantidad de trabajo peligroso en altura

Encofrados

Los encofrados han seguido un desarrollo técnico que ha sido posible gracias a la disponibilidad de grúas torre mayores, dotadas de plumas más largas y de mayor capacidad, no siendo ya necesario construir los encofrados “in situ”. Existen encofrados prefabricados de hasta 25 m2, especialmente para la construcción de estructuras verticales, tales como fachadas y paredes divisorias de grandes edificios residenciales e industriales. 

Estos elementos de encofrado tienen una armadura de acero, están prefabricados en un taller a pie de obra o en una industria especializada, y están forrados de chapa metálica o paneles de madera. Estos elementos se manejan por medio de una grúa y se retiran después de que el hormigón haya fraguado. Según el método de construcción que se siga, los paneles de encofrado prefabricado se bajan al suelo para limpiarlos o se llevan a la siguiente sección de muro preparada para el hormigonado. Las denominadas mesas de encofrado se emplean para construir estructuras horizontales (p. ej., forjados de suelo para grandes edificios). Estas mesas están formadas por varios elementos estructurales de acero y se pueden ensamblar para formar suelos de distinta superficies. 

La parte superior de la mesa (es decir, el encofrado del forjado propiamente dicho), se hace descender, una vez fraguado el hormigón, por medio de gatos mecánicos o hidráulicos. Para colocar las mesas, llevarlas al piso siguiente y situarlas en posición se han ideado útiles especiales en forma de pico de ave. Los encofrados deslizantes o trepantes se emplean para construir torres, silos, pilares de puente y estructuras altas similares. En estos casos se prepara “in situ” un único elemento de encofrado; su sección transversal es igual a la de la estructura a construir y su altura puede variar entre 2 y 4 metros. Las superficies del encofrado en contacto con el hormigón están revestidas de chapas de acero y el conjunto del elemento va unido a unos dispositivos de izado mediante gatos. Como guías de izado se utilizan barras de acero verticales ancladas en el hormigón. El encofrado deslizante es empujado hacia arriba por los gatos, a medida que el hormigón va fraguando, y la colocación de la armadura y el hormigonado prosiguen sin interrupción. Esto significa que el trabajo debe proseguir, día y noche, sin interrupción. Los encofrados trepantes se diferencian de los deslizantes en que van anclados al hormigón por medio de pasadores roscados. Tan pronto como el hormigón vertido fragua hasta alcanzar la resistencia requerida, se retiran los anclajes roscados, se sube el encofrado a la siguiente altura a hormigonar, se ancla y se prepara para el vertido de hormigón. Los llamados carros de encofrado se emplean frecuentemente en obra civil, en particular para construir tableros de puentes. El carro de encofrado sustituye a las muy complicadas cimbras, especialmente al construir puentes o viaductos de una longitud considerable. Los encofrados del tablero del puente correspondientes a la longitud de un tramo se montan sobre una armadura de acero, de forma que los distintos elementos del encofrado se pueden colocar en posición por medio de gatos y desmontarse lateralmente o hacia abajo cuando el hormigón haya fraguado. Una vez terminado el tramo se hace avanzar la estructura de soporte una longitud igual a la de un tramo, se vuelven a fijar los elementos de encofrado en posición y se hormigona el siguiente tramo. Cuando se construye un puente utilizando la técnica llamada en voladizo, la estructura de soporte del encofrado es mucho más corta que la que se acaba de mencionar. Esta no se apoya sobre el pilar siguiente del puente, sino que debe anclarse en voladizo. Esta técnica, que se emplea generalmente para puentes muy altos, a menudo utiliza dos estructuras de este tipo, las cuales avanzan por etapas desde los pilares situados a ambos lados del vano. 

El hormigón pretensado se emplea principalmente en la construcción de puentes, pero también en la construcción de estructuras de edificios de diseño especial. Los cordones formados por cables de acero en vainas de chapa de acero o de plástico se dejan embebidos en el hormigón al mismo tiempo que las armaduras de refuerzo. Los extremos de los cordones o tendones están provistos de placas de tesado, de modo que los elementos de hormigón pretensado puedan ser tensados con la ayuda de gatos hidráulicos antes de aplicar las cargas sobre ellos.

Trabajos de hormigón y hormigón armado

Para fabricar el hormigón, se mezclan áridos, como arena y grava, con cemento y agua en hormigoneras horizontales o verticales, movidas a motor, de diversas capacidades, instaladas generalmente a pie de obra, aunque a veces resulta más económico el empleo de hormigón premezclado traído y depositado en un silo en obra. A este fin, las plantas de mezcla de hormigón se instalan en la periferia de las ciudades o cerca de las graveras. Para evitar la disgregación de los componentes de la mezcla, lo cual reduciría la resistencia de las estructuras de hormigón, el transporte se realiza en camiones especiales con tambor giratorio. Para transportar el hormigón premezclado desde el camión hormigonera o desde el silo hasta la estructura, se emplean grúas torre o elevadores. El tamaño y altura de ciertas estructuras puede requerir también, para el transporte y vertido del hormigón premezclado, la utilización de bombas de hormigón. Hay bombas que elevan el hormigón hasta alturas de 100 metros. Dado que la capacidad de las bombas es mucho mayor que la de las grúas o elevadores, estas bombas se utilizan en especial para la construcción de pilares altos, torres y silos con ayuda de encofrados deslizantes. Las bombas de hormigón suelen ir montadas sobre un camión, y los camiones de tambor giratorio empleados para el transporte del hormigón premezclado van frecuentemente equipados con bombas de hormigón, lo que permite suministrar el hormigón directamente desde la instalación de mezcla sin pasar por un silo.

Medidas de salud y seguridad

Un requisito básico en la prevención de los riesgos del polvo en la industria del cemento es el conocimiento preciso de la composición y, especialmente, del contenido de sílice libre en todos los materiales utilizados. Es particularmente importante el conocimiento de la composición exacta de los nuevos tipos de cemento aparecidos. 

En las canteras, las excavadoras deben estar equipadas con cabinas cerradas y ventilación para asegurar un suministro de aire puro, y deben implantarse medidas de eliminación del polvo durante el barrenado y machaqueo. La posibilidad de intoxicación debida a monóxido de carbono y gases nitrosos desprendidos durante las voladuras puede evitarse asegurándose de que los trabajadores estén a una distancia adecuada durante dichas voladuras y no vuelvan al punto de la explosión hasta que todos los humos hayan desaparecido. Puede ser necesario el uso de ropa adecuada para proteger a los trabajadores contra las inclemencias del tiempo. 

Todos los procesos que van acompañados de polvo en las fábricas de cemento (pulverizado, cribado, transporte en cintas) deben estar equipados con sistemas de ventilación adecuados, y las cintas transportadoras del cemento o de las demás materias primas deben estar encerradas, tomándose precauciones especiales en los puntos de transferencia. Asimismo, se requiere una buena ventilación en la plataforma de enfriamiento de la escoria, en el lugar de molido de la escoria y en las plantas de ensacado de cemento. 

El problema más difícil de control del polvo es el de las chimeneas de los hornos de escoria, que generalmente están dotadas de filtros electrostáticos, precedidos de filtros manga u otro tipo de filtros. Los filtros electrostáticos pueden ser usados también para los procesos de cribado y embalaje, en los que deben combinarse con otros métodos de control de la contaminación del aire. La escoria pulverizada debe transportarse en tornillos sin fin encapsulados. Los puestos de trabajo con calor excesivo deben equiparse con duchas de aire frío y pantallas térmicas adecuadas. No deben realizarse reparaciones en los hornos de escoria hasta que el horno se haya enfriado adecuadamente y, luego deben hacerlo solamente trabajadores jóvenes y sanos. 

Estos trabajadores deben mantenerse bajo supervisión médica, para controlar sus funciones cardíaca, respiratoria y sudoral y evitar el shock térmico. Las personas que trabajan en ambientes de calor deben disponer de bebidas saladas, cuando haga falta. Las medidas de prevención de enfermedades de la piel deben incluir la provisión de duchas y cremas para utilizar después de la ducha. En caso de eczema, puede aplicarse un tratamiento de desensibilización: comenzando por retirar a los trabajadores de la exposición al cemento durante 3-6 meses para permitir su curación, 2 gotas de una solución acuosa de dicromato potásico al 1: 10.000 se aplican a la piel durante 5 minutos, 2 a 3 veces por semana. 

En ausencia de reacción local o general, el tiempo de contacto se incrementa generalmente a 15 minutos, seguido de un incremento de la concentración de la solución. Este procedimiento de desensibilización puede aplicarse también en el caso de sensibilidad al cobalto, níquel y manganeso. Se ha comprobado que la dermatitis de cromo —e incluso la intoxicación por cromo— se pueden evitar y tratar con ácido ascórbico. El mecanismo de inactivación del cromo hexavalente mediante ácido ascórbico implica la reducción al cromo trivalente, que tiene una menor toxicidad, y la formación compleja subsiguiente de las especies trivalentes.

Accidentes

Los accidentes en las canteras se deben en la mayoría de los casos a desprendimientos de tierra o roca o se producen durante el transporte. En las fábricas de cemento, los principales tipos de lesiones por accidente son contusiones, cortes y rozaduras que se producen durante la manipulación manual.

Trastornos del oído y de la vista

Se ha registrado hipoacusia coclear moderada entre los trabajadores de molinos de cemento. La principal enfermedad de los ojos es la conjuntivitis, que normalmente sólo requiere cuidados médicos en ambulatorio.

Trastornos reumáticos y nerviosos

Las amplias variaciones macroclimáticas y microclimáticas que se encuentran en la industria del cemento se cree que son la causa de la aparición de diversos trastornos del sistema locomotor (artritis, reumatismo, espondilitis y diversos dolores musculares) y del sistema nervioso periférico (dolores de espalda, neuralgias y radiculitis de los nervios ciáticos).

Enfermedades de la piel

Se informado ampliamente de las enfermedades de la piel y se dice que constituyen un 25 % o más de todas las enfermedades cutáneas laborales. Se han observado varias formas, comprendiendo inclusiones en la piel, erosiones periungulares, lesiones eczematosas difusas e infecciones cutáneas (forúnculos, abscesos y panadizos). 

Sin embargo, éstas son más frecuentes entre los que usan el cemento (p. ej., albañiles) que entre los trabajadores de las fábricas de cemento. Ya en 1947 se sugirió que el eczema del cemento podría ser debido a la presencia en el mismo de cromo hexavalente (evidenciado por el ensayo de solución de cromo). Probablemente, las sales de cromo entran en las papilas dérmicas, se combinan con las proteínas y producen una sensibilización de naturaleza alérgica. Puesto que las materias primas empleadas para la fabricación del cemento en general no contienen cromo, se ha indicado como posibles fuentes del cromo en el cemento las siguientes: la roca volcánica, la abrasión del revestimiento refractario del horno, las bolas de acero utilizadas en los molinos de pulverización y las diferentes herramientas empleadas para machacar y moler las materias primas y la escoria. La sensibilización al cromo puede ser la causa que conduce a la sensibilidad al níquel y al cobalto. Se considera que la alta alcalinidad del cemento es un factor importante en las dermatosis del cemento.

Trastornos digestivos

Ha llamado la atención la incidencia aparentemente alta de úlceras gastroduodenales en la industria del cemento. Un examen de 269 trabajadores en fábricas de cemento reveló 13 casos de úlcera gastroduodenal (4,8 %). Subsiguientemente, se provocaron úlceras gástricas en conejillos de indias y en un perro alimentado con polvo de cemento. Sin embargo, un estudio realizado en una factoría de cemento mostró un grado de absentismo por enfermedad del 1,48-2,69 % debido a úlceras gastroduodenales. Dado que las úlceras pueden atravesar períodos agudos varias veces al año, estas cifras no son excesivas cuando se comparan con las de otras profesiones.

Enfermedades del aparato respiratorio

Los trastornos del aparato respiratorio constituyen el grupo más importante de enfermedades laborales en la industria del cemento y son el resultado de la inhalación del polvo contenido en el aire y los efectos de las condiciones macro y microclimáticas en el entorno de trabajo. La enfermedad respiratoria más frecuente es la bronquitis crónica, a menudo asociada a enfisema. El cemento portland normal no causa silicosis, debido a la ausencia de sílice libre. Sin embargo, los trabajadores empleados en la producción de cemento pueden estar expuestos a materias primas que contienen sílice libre en distintos grados. Los cementos resistentes al ácido, que se usan para planchas refractarias, ladrillos y polvo, contienen altos porcentajes de sílice libre, y la exposición a ellos representa un evidente riesgo de silicosis. La neumoconiosis causada por el cemento aparece en forma de neumoconiosis benigna de cabeza de alfiler o reticular, que puede aparecer después de una exposición prolongada, y cuya progresión es muy lenta. Sin embargo, también se ha observado algún caso de neumoconiosis grave, más probable en trabajadores expuestos a otros materiales distintos de la arcilla y el cemento portland. 

Algunos cementos también contienen cantidades variadas de tierra diatomea y toba. Se tiene noticia de que al calentarse, la tierra diatomea se vuelve más tóxica debido a la transformación de la sílice amorfa en cristobalita, una sustancia cristalina aún más patógena que el cuarzo. Una tuberculosis concomitante puede agravar el curso de la neumoconiosis del cemento.

CEMENTO Y HORMIGON - III

Riesgos 

En las canteras de las que se extrae la arcilla, la piedra caliza y el yeso para el cemento, los trabajadores están expuestos a los riesgos propios de las condiciones climatológicas, al polvo producido durante el barrenado y el machaqueo, a las explosiones y a avalanchas de rocas y tierra. Pueden ocurrir accidentes de carretera durante el transporte a las fábricas de cemento. 

Durante el proceso de fabricación del cemento, el riesgo principal lo constituye el polvo: En canteras y fábricas de cemento se han medido niveles que oscilan entre 26 y 114 mg/m3. En procesos individuales se han registrado los siguientes niveles de polvo: extracción de arcilla—41,4 mg/m3; molienda ymachacado de materia prima—79,8 mg/m3; cribado—384 mg/m3; pulverización de la escoria—140 mg/m3; ensacado del cemento— 256,6 mg/m3; y carga, etc—179 mg/m3. En las fábricas modernas, que emplean el sistema húmedo, ocasionalmente se alcanzan valores máximos durante breves periodos de 15 a 20 mg polvo/m3 de aire. La contaminación del aire en las inmediaciones de estas fábricas se ha reducido a un 5-10 % de los antiguos valores, gracias en particular al uso extendido de filtros electrostáticos. 

El contenido de sílice libre del polvo varía entre el nivel de la materia prima (la arcilla puede contener cuarzo en partículas finas, y puede añadirse arena) y el de la escoria o el cemento, de los cuales la sílice libre normalmente habrá sido eliminada en su totalidad. Otros riesgos que existen en las fábricas de cemento incluyen las altas temperaturas ambiente, especialmente cerca de las puertas de los hornos y en las plataformas de éstos, el calor radiante y los altos niveles de ruido (120 dB) en la proximidad de los molinos de bolas. Se han encontrado concentraciones de monóxido de carbono que oscilan entre cantidades traza y 50 ppm cerca de los hornos de piedra caliza. Entre los cuadros patológicos observados entre los trabajadores de la industria del cemento se incluyen las enfermedades del aparato respiratorio, los trastornos digestivos, las enfermedades de la piel, las enfermedades reumáticas y nerviosas y trastornos de la vista y del oído.

CEMENTO Y HORMIGON - II

Usos 

El cemento se usa como un aglomerante en morteros y hormigones —una mezcla de cemento, grava y arena—. Variando el método del proceso o incluyendo aditivos, se pueden obtener diferentes tipos de cemento (p. ej., normal, arcilloso, bituminoso, asfáltico, de fraguado rápido, espumoso, impermeabilizante, microporoso, armado, tensado, centrifugado, etc).

CEMENTO Y HORMIGON - I

Producción 

El proceso portland, que representa, con gran diferencia, la mayor parte de la producción mundial de cemento, se ilustra en la Figura 93.16. Comprende dos etapas: la fabricación de la escoria y el molido de la misma. Las materias primas utilizadas para la fabricación de la escoria son materiales calcáreos, como la piedra caliza, y arcillosos, como la arcilla. Las materias primas se mezclan y se muelen en seco (proceso seco), o con agua (proceso húmedo). La mezcla pulverizada se calcina en hornos inclinados rotatorios o verticales a una temperatura que va de 1.400 a 1.450 °C. Al salir del horno, la escoria se enfría rápidamente para evitar la conversión del silicato tricálcico, principal ingrediente del cemento portland, en silicato bicálcico y óxido de cal. 

Las masas de escoria enfriada se mezclan frecuentemente con yeso y otros varios aditivos que controlan el tiempo de fraguado y otras propiedades de la mezcla utilizada. De este modo es posible obtener una amplia gama de cementos diferentes, como por ejemplo: cemento portland normal, cemento de fraguado rápido, cemento hidráulico, cemento siderúrgico, cemento de tras, cemento hidrófobo, cemento marítimo, cementos para pozos de gas y petróleo, cementos para carreteras o presas, cemento expansivo, cemento magnésico, etc. Finalmente, la escoria se pulveriza en un molino, se criba y almacena en silos, dispuesta para su embalaje y transporte. La composición química del cemento portland es la siguiente:

• óxido de calcio (CaO): 60 al 70 %

• dióxido de silicio (SiO2) (incluyendo un 5 % de SiO2 libre): 19 al 24 %

• trióxido de aluminio (Al3O3): 4 al 7 %

• óxido férrico (Fe2O3): 2 al 6 %

• óxido de magnesio (MgO): menos del 5 %

El cemento aluminoso produce mortero u hormigón de alta resistencia inicial. Se fabrica a partir de una mezcla de piedra caliza y arcilla con un alto contenido de óxido de aluminio (sin extensores), la cual se calcina a unos 1.400ι°C. La composición química del cemento aluminoso es, aproximadamente, la siguiente:

• óxido de aluminio (Al2O3): 50 %

• óxido de calcio (CaO): 40 %

• óxido férrico (Fe2O3): 6 %

• dióxido de silicio (SiO2): 4 %

La escasez de combustibles conduce al aumento de la producción de los cementos naturales, en especial los que utilizan tobas (cenizas volcánicas). Si es necesario, éstas se calcinan a 1.200ι°C, en lugar de los 1.400 a 1.450ι°C, que se necesitan para la fabricación de portland. La toba debe contener un 70-80 % de sílice libre amorfa y un 5-10 % de cuarzo. Con la calcinación, la sílice amorfa se transforma parcialmente en tridimita y cristobalita.

CEMENTO Y HORMIGON

Cemento 

El cemento es un aglomerante hidráulico empleado en la construcción de edificios y de obras civiles. Es un polvo fino que se obtiene moliendo la escoria de una mezcla de arcilla y piedra caliza calcinada a altas temperaturas. 

Cuando se añade agua al cemento se forma una pasta que, poco a poco, se va endureciendo hasta alcanzar una consistencia pétrea. Se puede mezclar con arena y grava (árido grueso) para formar mortero y hormigón. Existen dos tipos de cemento: los naturales y los artificiales. Los cementos naturales se obtienen de materiales naturales que tienen una estructura análoga a la del cemento y sólo requieren su calcinación y molienda para proporcionar cemento hidráulico en polvo. El número de cementos artificiales es grande y se encuentra en aumento. 

Cada tipo tiene una composición y una estructura mecánica diferentes y tiene unos usos y propiedades específicos. Los cementos artificiales se pueden clasificar en cemento portland (que recibe su nombre de la ciudad de Portland, en el Reino Unido) y cemento aluminoso.

Ascensores y salud

Si bien los ascensores y montacargas representan riesgos, su empleo también puede ayudar a reducir la fatiga o lesiones musculares serias debidas a la manipulación manual, y puede reducir los costes laborales, especialmente en algunos países en vías de desarrollo. En tales lugares, en los que no se usan ascensores en absoluto, los trabajadores han de acarrear pesadas cargas de ladrillos u otros materiales, ascendiendo por rampas, a una altura de varias plantas, en medio de un tiempo húmedo y tórrido.

Riesgos de incendio

Generalmente, el hueco de cualquier ascensor se extiende a lo largo de toda la altura del edificio y está conectado con todas las plantas. El fuego o el humo de un fuego que se declare en la parte inferior del edificio puede propagarse por el hueco a todas las plantas y, en ciertas circunstancias, el hueco del ascensor o grupo de ascensores puede intensificar el fuego a causa del efecto chimenea. Por tanto, un hueco de ascensores no debe formar parte del sistema de ventilación del edificio. El hueco deberá estar totalmente cerrado por paredes sin perforaciones, de material incombustible que no produzca humos nocivos en caso de incendio. Deberá instalarse una ventilación en lo alto del hueco o en la sala de máquinas encima del anterior para permitir la salida del humo a la atmósfera.

Elevadores de obra

Los elevadores de obra son instalaciones provisionales utilizadas en las obras de construcción para el transporte de personas y materiales. Cada elevador consta de una cabina sobre guías y deberá ser manejado por un operario situado dentro de la misma. En años recientes, el diseño de piñón y cremallera ha hecho posible el uso de elevadores de construcción para un transporte eficiente en torres de comunicaciones o para el servicio de chimeneas muy altas. Nadie debe montar en un elevador de materiales, excepto para fines de inspección o mantenimiento. 

Las normas de seguridad varían considerablemente. En algunos casos, estos elevadores se instalan respetando la misma normativa de seguridad que para los ascensores de personas y mercancías permanentes de los edificios, excepto que el hueco está rodeado de una fuerte malla metálica en lugar de materiales sólidos, con objeto de reducir su resistencia al empuje del viento. Se necesitan estrictas normas aunque no tanto como para los ascensores de personas; muchos países tienen reglamentos especiales para estos elevadores de obra. 

Sin embargo, en muchos casos el nivel de seguridad es bajo, la construcción defectuosa, los montacargas son movidos por un cabrestante con motor de gasóleo y la cabina está suspendida de un solo cable de acero. Un elevador de obra deberá ser accionado por un motor eléctrico para asegurar que la velocidad se mantiene dentro de los límites de seguridad. La cabina deberá estar cerrada y provista de protecciones en la entrada a la misma. Las aberturas del hueco en los accesos deberán equiparse con puertas sin perforaciones hasta una altura de 1 m del suelo, siendo la parte superior de malla metálica con huecos máximos de 10 × 10 mm. 

Los umbrales de las puertas de acceso y de la cabina deberán estar provistos de rodapiés adecuados. Las cabinas estarán equipadas con un mecanismo de seguridad. Un tipo común de accidente se produce cuando los trabajadores se desplazan en un elevador diseñado solamente para el transporte de materiales, que carece de paredes laterales o puertas para proteger a los obreros de posibles golpes con una parte del andamiaje, o para evitar su caída durante el viaje. Un elevador de correa consiste en una serie de peldaños sobre una cinta vertical que se desplaza. Una persona que monte en ella corre el peligro de ser arrastrado hasta el extremo superior, no pudiendo hacer un paro de emergencia, y posibles golpes la cabeza o los hombros en el borde de la abertura entre pisos; saltar dentro o fuera después de que el peldaño ha rebasado el nivel del suelo o no poder alcanzar el rellano a causa de un fallo de corriente o por la detención de la correa. De acuerdo con esto, tal tipo de elevador solo debe ser utilizado por personal especializado empleado por el propietario del edificio o alguien designado para ello.

Transportadores de personas (aceras móviles)

Un transportador de personas es una pasarela mecánica de movimiento continuo, que se usa para transportar personas entre dos puntos en el mismo nivel o en niveles diferentes. Los transportadores de pasajeros se usan para transportar un gran número de personas en los aeropuertos desde el vestíbulo principal hacia las puertas de embarque, así como en los grandes almacenes y supermercados. Si los transportadores son horizontales, los coches de niños, las carretillas y las sillas de ruedas, así como las carretillas con alimentos y equipajes pueden desplazarse sin riesgo, pero en los transportadores inclinados estos vehículos, algo pesados, solamente se usarán si se pueden enclavar automáticamente. La rampa consta de paletas de metal, similares a las huellas de los escalones de las escaleras mecánicas, pero más largas, o de correas sin fin. Las paletas deberán estar ranuradas en la dirección del desplazamiento, y se colocarán peines en cada extremo. El ángulo de inclinación no deberá ser mayor de 12° o de 6° en los accesos. Las paletas y la correa deberán moverse horizontalmente en una distancia no menor de 0,40 m antes de entrar en el rellano. El transportador se desplaza entre barandillas rematadas en su parte superior con un pasamanos móvil que se mueve aproximadamente a la misma velocidad. La velocidad no será mayor de 0,75 m/s, a menos que el movimiento sea horizontal, en cuyo caso se admite una velocidad de 0,90 m/s, siempre que la anchura no exceda de 1,10 m.

Las condiciones de seguridad para los transportadores de personas en general son análogas a las de las escaleras mecánicas y deberán incluirse en el mismo código.

Mantenimiento e inspección

El mantenimiento e inspección con arreglo a la pautas anteriormente descritas para los ascensores, suelen venir exigidos por la administración. Se deberá facilitar un expediente técnico con los datos de cálculo principales de la estructura de soporte, peldaños, componentes de movimiento de los peldaños, datos generales, planos de disposición, diagramas de cableado e instrucciones. Antes de poner en servicio una escalera mecánica, deberá ser examinada por una persona u organización aprobada por las autoridades públicas; con posterioridad se realizarán inspecciones periódicas en plazos establecidos.